一种采用NFC触发的集装箱追踪器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用NFC触发的集装箱追踪器，包括嵌入式主控制芯片、4G/3G/2G通信模组、卫星定位模组、蓝牙模组、振动传感器、温度传感器、湿度传感器、电源转换模组、锂离子电池、电池电容器、库仑计、可触发式NFC标签、GSM天线、GPS天线、蜂鸣器、计时模组。本实用新型专利技术考虑到集装箱运输环境恶劣、距离远，周期长而专门设计，采用了NFC触发、低功耗控制和远程参数设置策略，从而实现了低能耗、高可靠性以及长时间定位追踪的目的。设备采用三防铝合金外壳封装，具备防尘、防震、防水的的功能，能够满足集装箱苛刻的运输环境。

A Container Tracker Triggered by NFC

【技术实现步骤摘要】
一种采用NFC触发的集装箱追踪器
本技术涉及一种采用NFC触发的集装箱追踪器。
技术介绍
集装箱能够在全世界范围内进行流通，但是集装箱的追踪是一个非常困难的事情，最早依靠人工抄录集装箱号的方式对集装箱进出场站进行管理，然后人工录入到管理系统之中。其缺点是出错率较高，不适合作业量较大的集装箱堆场使用。在90年代以后，陆续出现了采用图像识别和RFID识读的方式对集装箱进出场站进行管理，其优点是非接触式自动识别，适合作业量较大的车站，缺点是建设工程量大、周期长、见效慢、费用高，只能实现大节点追踪。以上的集装箱追踪依然是场站之间的节点集装箱追踪，已经无法满足现代物流的发展的需要，不能连续动态地对车辆或集装化运输器具进行追踪，不能掌握集装化器具离开铁路线后的具体位置信息，无法追踪公铁联运、水铁联运及中欧班列出境后的集装箱位置信息。从2010年开始，随着低功耗模组、节能控制以及高性能电池技术的进步，使得有源追踪装置体积更小、工作时间更长，已经逐步开始在全世界范围内越来越广泛应用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种采用NFC触发的集装箱追踪器，实现了低能耗、高可靠性以及长时间的集装箱定位追踪。为解决上述技术问题，本技术本技术采用如下技术方案：一种采用NFC触发的集装箱追踪器，包括壳体、后盖，所述壳体内安装主控制板、电源包，壳体内设有天线仓盖，所述可触发式NFC标签、GSM天线、GPS天线安装在所述天线仓盖内，所述壳体与后盖的连接处设有密封圈；所述电源包与所述主控制板通过电源线连接，所述可触发式NFC标签、GSM天线、GPS天线分别与所述主控制板通过通信接口连接。所述主控制板上集成安装嵌入式主控制芯片、4G/3G/2G通信模组、卫星定位模组、蓝牙模组；所述4G/3G/2G通信模组、卫星定位模组、蓝牙模组与所述嵌入式主控制芯片通过通信接口连接。所述主控制板上集成安装了振动传感器、温度传感器、湿度传感器；所述振动传感器、温度传感器、湿度传感器与所述嵌入式主控制芯片通过通信接口连接。所述采用NFC触发的集装箱追踪器，还包括计时模组，所述计时模组与所述嵌入式主控制芯片通过通信接口连接。主控制板上集成安装了电源转换模组、库仑计，所述电源包集成封装了锂离子电池和电池电容器。所述壳体内安装蜂鸣器，所述蜂鸣器集成在所述主控制板上。本技术考虑到集装箱运输环境恶劣、距离远，周期长而专门设计，采用了NFC触发、低功耗控制、多模混合定位、异常拆除报警和远程参数设置策略，从而实现了低能耗、高可靠性以及长时间定位追踪的目的。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案作进一步具体说明。图1为追踪器拆开后盖后的外观正面示意图。图2为追踪器拆开后盖后的外观背面示意图。图3为追踪器的器件结构原理视图。具体实施方式如图1、2所示，一种采用NFC触发的集装箱追踪器，其结构件包括壳体2、后盖1、天线仓盖3，壳体2、后盖1采用铝镁合金压铸，天线仓盖3采用ABS注塑而成。壳体2、后盖1采用盘头螺丝固定连接，连接处采用止口加密封圈8设计。可触发式NFC标签7和相关GPS、GSM天线4粘贴与天线仓盖3的后部，嵌入式主控制芯片、4G/3G/2G通信模组、卫星定位模组、蓝牙模组、振动传感器、温度传感器、湿度传感器、电源转换模组、库仑计、蜂鸣器和计时模组集成于主控制板上5。锂离子电池和电池电容器封装与电池包6内。电源包6与主控制板5通过电源线连接，可触发式NFC标签7和GSM天线、GPS天线4分别与主控制板通过通信接口连接。结合图3所示，主控制板上集成安装嵌入式主控制芯片、4G/3G/2G通信模组、卫星定位模组、蓝牙模组、振动传感器、温度传感器、湿度传感器、电源转换模组、库仑计、蜂鸣器和计时模组；4G/3G/2G通信模组、卫星定位模组、蓝牙模组、振动传感器、温度传感器、湿度传感器、计时模组、蜂鸣器、电源转换模组、库仑计均分别与所述嵌入式主控制芯片通过通信接口连接。其中，嵌入式主控制芯片支持可编程逻辑控制语言，是整个追踪器数据处理和控制的核心，负责接收和存储卫星定位模组和全网通通信模组传送来的数据，并且通过多种外部接口向其它模组发送控制指令。嵌入式主控制芯片采用的是意法半导体公司的STM32L151CBT6A，该嵌入式主控制芯片最高可达32MHz的工作频率，具有128KB的ROM，32KB的RAM，内置看门狗定时器和CRC计算单元，低功耗，支持睡眠、停机和待机功能，支持USART、I2C、USB等多种接口；所述嵌入式主控制芯片与所述卫星定位模组、无线通讯模组之间通过USART串口进行通讯，控制卫星定位模组和4G/3G/2G通讯模组的供电、复位和初始化，卫星定位模组上电后开始通过GPS天线定位搜星，在搜星稳定后，嵌入式主控制芯片通过串口接收卫星定位模组发送的NEMA语句，从中解析出相关信息然后控制4G/3G/2G通讯模组进行联网注册并且发送定位信息，发送完成后，嵌入式主控制芯片控制卫星定位模组及4G/3G/2G通讯模组进入设定休眠周期。卫星定位模组通过GPS天线接收导航卫星的载波信号进行解析，对外输出标准NEMA—0183字符串。北斗导航定位模组采用移远的EC25-E或希姆通的SIM-7600E通信定位一体模组，该定位模组内部的基带芯片融合了北斗、GPS和GLONASS，包含了并行双55个通道的卫星搜索引擎，跟踪灵敏度达到-161dBm，低功耗，支持快速热启动，1Hz定位更新速率。4G/3G/2G通信模组是系统与外部通讯的接口，通过移动网络实现与监控中心之间的数据传输，负责接收远程控制指令和发送定位信息；无线通讯模组采用移远的EC25-E或希姆通的SIM-7600E通信定位一体模组通信定位一体模组，所述4G/3G/2G通讯模组支持LTEFDD、LTETDD、WCDMAHSPA+、TD-SCDMA、GSM/GPRS/EDGE，灵敏度达到-109dBm，能耗低，具有USART、I2C、USB等多种接口。可触发式NFC标签，主要用于存储设备编号，其次可以通过扫读感应天线产生一个高电平用来触发追踪器的嵌入式主控制芯片来让设备进行定位工作。蓝牙模组是亿佰特公司的DA14580蓝牙模组，该模组具有透传功能，具有稳定性高和超低的睡眠功耗，从机模式最低工作电流3μA以下，支持BLE4.2协议，在空旷环境下最大传输距离70m，串口波特率最高可达19200bps，非常适合进行近场无线数据传输。电源转换模组为系统提供转换后的直流电，负责转换锂离子电池的电能给嵌入式主控模组、卫星定位模组、全网通通信模组、振动传感器、温湿度传感器、蜂鸣器和计时模组，电源转换模组转换效率高，且电压输出稳定，能为系统提供稳定电能；锂离子电池采用一次性大容量锂亚硫酰氯工业电池，能够为系统提供较长的续航时间。电池包含短路保护模块，能够对电池短路进行有效的保护；电池电容器是实现瞬间大电流放电的储能器件，可以实现在-40℃到85℃的温度范围内为整个追踪器提供2A的脉冲电流。将锂离子电池和电池电容器并联的电源系统，是高电流脉冲工作追踪器的理想电源。库仑计是可编程数字电表，采用先进的微处理器对输入的电流信号进行积分累加运算处理后，精确计量追踪器当前的电池电量。振动传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用NFC触发的集装箱追踪器，其特征在于，包括壳体、后盖，所述壳体内安装主控制板、电源包，壳体内设有天线仓盖，所述可触发式NFC标签、GSM天线、GPS天线安装在所述天线仓盖内，所述壳体与后盖的连接处设有密封圈；所述电源包与所述主控制板通过电源线连接，所述可触发式NFC标签、GSM天线、GPS天线分别与所述主控制板通过通信接口连接。

【技术特征摘要】
1.一种采用NFC触发的集装箱追踪器，其特征在于，包括壳体、后盖，所述壳体内安装主控制板、电源包，壳体内设有天线仓盖，所述可触发式NFC标签、GSM天线、GPS天线安装在所述天线仓盖内，所述壳体与后盖的连接处设有密封圈；所述电源包与所述主控制板通过电源线连接，所述可触发式NFC标签、GSM天线、GPS天线分别与所述主控制板通过通信接口连接。2.根据权利要求1所述的采用NFC触发的集装箱追踪器，其特征在于，所述主控制板上集成安装嵌入式主控制芯片、4G/3G/2G通信模组、卫星定位模组、蓝牙模组；所述4G/3G/2G通信模组、卫星定位模组、蓝牙模组与所述嵌入式主控制芯片通过通信接口连接。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宏，吕忠扬，刘建军，杨文韬，李鑫，刘冰，张义川，马玉坤，张国彬，赵彦伟，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所，中铁集装箱运输有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11